Умное и устойчивое искусственное осязание благодаря ИИ: исследования для чувствительных роботов и протезов
Никогда не стоит недооценивать осязание: оно позволяет нам познавать мир и устанавливать связи. Инновационная биовдохновленная тактильная система, разработанная итальянскими и швейцарскими учеными, стремится воспроизвести эти ощущения, используя интеллектуальный и энергоэффективный подход. Эта система способна имитировать восприятие и обработку человеческого прикосновения, значительно снижая при этом энергопотребление. Прототип описан в исследовании, опубликованном в журнале ‘Nature Communications’.
Этот проект, координируемый Высшей школой Сант-Анна в Пизе в сотрудничестве с STMicroelectronics, Цюрихским университетом и Федеральной политехнической школой Цюриха, представляет собой прорыв в исследованиях искусственного осязания. Его основная цель — создание роботов и интеллектуальных машин, способных безопасно и эффективно взаимодействовать с окружающей средой и людьми, а также разработка нейропротезов для ампутантов.
Проект возглавляет Калоджеро Оддо, профессор и руководитель Лаборатории нейро-роботического осязания Высшей школы Сант-Анна. Он является "отцом" особой искусственной кожи, разработанной в лаборатории, которая способна воспринимать прикосновение, тепло и боль, подобно бионической руке Люка Скайуокера из "Звездных войн".
Искусственная кожа, датчики и ИИ
Система включает в себя искусственную кожу с оптическими датчиками, которые имитируют поведение тактильных рецепторов человеческой кожи, а также биовдохновленную нейронную архитектуру. Отклики, генерируемые датчиками, обрабатываются нейронной сетью, которая воспроизводит работу человеческой нервной системы благодаря специальному процессору.
Такой подход делает обработку тактильных сигналов более точной по сравнению с традиционными методами искусственного интеллекта, а также значительно повышает энергоэффективность. По словам авторов, это исследование "открывает путь для нового поколения эффективных и энергоэкономичных сенсорных систем в робототехнике будущего".
"Осязание — это особенно сложный процесс, поскольку оно является результатом физического, распределенного и меняющегося во времени взаимодействия между человеческим телом и окружающей средой, — комментирует Оддо, — и многие фундаментальные научные вопросы до сих пор остаются без ответа. Это исследование демонстрирует прикладной потенциал нейробиологических исследований осязания, в том числе в сотрудничестве между университетами и такой инновационной компанией, как STMicroelectronics, оказывая влияние на развитие нейротехнологий для бионики, медицинской, сервисной и промышленной робототехники".
По словам Джакомо Индивери из Института нейроинформатики (UZH и ETHZ) и соавтора исследования, "ключевой аспект заключается в биофизически реалистичном подходе 'Нейро-ИИ', который был использован для разработки биологически правдоподобной (то есть 'биомиметической') модели нейронной сети, изначально смоделированной на компьютере".
Перспективы для сверхчувствительных протезов и гуманоидных роботов
Если в будущем роботы будут все чаще взаимодействовать с людьми, эта технология может быть использована для разработки бионических нейропротезов, коллаборативных и гуманоидных роботов. Распространение тактильных датчиков на больших поверхностях при сохранении крайне низкого энергопотребления является решающим шагом к созданию по-настоящему эффективных и устойчивых роботов, в том числе для имплантируемых, носимых и мобильных применений.
В то время как современные системы ИИ требуют все больше энергии, принципы, продемонстрированные в этом исследовании, указывают на возможное изменение парадигмы, вдохновленное не только возможностями человеческого мозга, но, прежде всего, его исключительной эффективностью.
Как объясняет Андреа Ортоне, первый автор исследования и докторант Высшей школы Сант-Анна, "главной задачей было преобразование распределенной и динамической природы тактильного восприятия в эффективную искусственную систему: этот результат был достигнут благодаря тесной интеграции датчиков, нейронного моделирования и нейроморфного оборудования в рамках унифицированной спайковой архитектуры". Кроме того: "Искусственная тактильная чувствительность точна и эффективна, основана на аналоговых цепях, имитирующих биологические нейроны для декодирования внешних стимулов с резко сниженным энергопотреблением по сравнению с обычным искусственным интеллектом".
"Нейроинспирированные архитектуры искусственного интеллекта, разработанные в ходе этого исследования, — предсказывает Оддо, — в будущем будут интегрированы в роботов и интеллектуальные машины, способные эффективно, безопасно и устойчиво взаимодействовать и сотрудничать с другими машинами, с окружающей средой и с людьми".
Джузеппе Дезоли, соавтор исследования, научный сотрудник компании и директор по исследованиям и разработкам архитектур ИИ в STMicroelectronics, не сомневается в значимости этой работы: "Она описывает революционную технологию, призванную сыграть ключевую роль в будущей интеграции сверхнизкопотребляющих датчиков со встроенным интеллектом, позволяя датчикам предоставлять семантически значимую информацию, а не необработанные данные, благодаря алгоритмам и архитектурам, вдохновленным биологией".
Чрезвычайно низкое энергопотребление, длительный срок службы батареи и уменьшенный объем передаваемых данных являются сильными сторонами этого исследования, которое обещает изменить ситуацию.
Свежие материалы — Бокс

ЮАР: Международный вечер Michelangelo Awards с участием 100 Best Italian Rosé
На международном вечере Michelangelo Awards, одном из самых престижных винных конкурсов в Южной Африке, особое внимание было уделено 100 Best Italian Rosé. Конкурс, существующий уже тридцать лет, демонстрирует отличное состояние, что редко можно встретить на мировом уровне. Michelangelo Internat

Fiano Love Fest: Праздник вина Fiano di Avellino DOCG в Лапио
Город Лапио, родина знаменитого вина Fiano, готовится к пятнадцатому по счету Fiano Love Fest. Фестиваль, который пройдет с 7 по 9 августа 2026 года, соберет тысячи посетителей и ценителей вина. Девизом мероприятия в этом году станет «Медленная жизнь — живая жизнь» (Vita Lenta Viva). Три
Disney+: 4K UHD вернулся благодаря "альтернативному технологическому решению"
В связи с судебным разбирательством относительно кодека HEVC, Disney+ был вынужден временно отключить поддержку 4K UHD и HDR в Германии. Теперь, по заявлению стримингового сервиса, сверхвысокое разрешение вновь доступно пользователям, поскольку компания перешла на "альтернативное технологическое
Ищу готовый, тихий Мини-ПК на Windows для работы
Здравствуйте! Мне предоставляется возможность выбрать новый, готовый к работе Мини-ПК на базе Windows. Ключевыми требованиями являются очень тихая работа устройства и его способность справляться с высокими нагрузками. В частности, компьютер должен уверенно работать при одновременном откры

Стоит ли УЕФА смягчать строгие правила насчет однотонной формы?
Жесткие правила УЕФА, касающиеся экипировки, давно вызывают споры среди поклонников футбольной формы.

Новый герб Комо: Полуофициальное обновление
Итальянский футбольный клуб «Комо 1907» на днях официально представил свою новую домашнюю форму на сезон 2026-2027, разработанную компанией Adidas. Главной особенностью стала значительная ретро-перемена в дизайне, коснувшаяся груди игровой экипировки.